import java.util.Stack;

/**
 * 单链表
 */
public class SingleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //进行测试
        //先创建节点
        HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");

        //创建要给链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();

        //加入
/*        singleLinkedList.add(hero1);
        singleLinkedList.add(hero2);
        singleLinkedList.add(hero3);
        singleLinkedList.add(hero4);*/

        //加入按照编号的顺序
        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
        singleLinkedList.addByOrder(hero4);
        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
        //singleLinkedList.addByOrder(hero3);

        //显示
        singleLinkedList.list();

        //测试修改节点的代码
        HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小卢", "玉麒麟~~");
        singleLinkedList.update(newHeroNode);

        System.out.println("修改后的链表情况~~");
        singleLinkedList.list();

        //删除一个节点
        singleLinkedList.del(1);
        //singleLinkedList.del(4);
        System.out.println("删除后的链表情况~~");
        singleLinkedList.list();

        //测试一下 求单链表中有效节点的个数
        System.out.println("有效的节点个数=" + getLength(singleLinkedList.getHead()));

        //测试一下看看是否得到了倒数第K个节点
        HeroNode res = findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 2);
        System.out.println("res=" + res);

        System.out.println("测试逆序打印单链表, 没有改变链表的结构~~");
        reversetList(singleLinkedList.getHead());
        singleLinkedList.list();

    }

    //-----------------------------------------------
    //方法：获取到单链表的节点的个数(如果是带头结点的链表，需求不统计头节点)

    /**
     * @param head 链表的头节点
     * @return 返回的就是有效节点的个数
     */
    public static int getLength(HeroNode head) {
        if (head.next == null) { //空链表
            return 0;
        }
        int length = 0;
        //定义一个辅助的变量, 这里我们没有统计头节点
        HeroNode cur = head.next;
        while (cur != null) {
            length++;
            cur = cur.next; //遍历
        }
        return length;
    }

    public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode heroNode, int index) {
        //判断该链表是否为空
        if (heroNode.next == null) return null;

        //得到该链表的长度节点个数
        int size = getLength(heroNode);

        if (index <= 0 || index > size) return null;

        HeroNode node = heroNode.next;
        for (int i = 0; i < size - index; i++) {
            node = node.next;
        }
        return node;
    }

    //将单链表反转
    public static void reversetList(HeroNode head) {
        //如果当前链表为空，或者只有一个节点，无需反转，直接返回
        if (head.next == null || head.next.next == null) {
            return;
        }

        //定义一个辅助的指针(变量)，帮助我们遍历原来的链表
        HeroNode cur = head.next;
        HeroNode next = null;// 指向当前节点[cur]的下一个节点
        HeroNode reverseHead = new HeroNode(0, "", "");
        //遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放在新的链表reverseHead 的最前端
        //动脑筋
        while (cur != null) {
            next = cur.next;//先暂时保存当前节点的下一个节点，因为后面需要使用
            cur.next = reverseHead.next;//将cur的下一个节点指向新的链表的最前端
            reverseHead.next = cur; //将cur 连接到新的链表上
            cur = next;//让cur后移
        }
        //将head.next 指向 reverseHead.next , 实现单链表的反转
        head.next = reverseHead.next;
    }

    //可以利用栈这个数据结构，将各个节点压入到栈中，然后利用栈的先进后出的特点，就实现了逆序打印的效果
    public static void reversePrint(HeroNode head) {
        if (head.next == null) {
            return;//空链表，不能打印
        }
        //创建要给一个栈，将各个节点压入栈
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<HeroNode>();
        HeroNode cur = head.next;
        //将链表的所有节点压入栈
        while (cur != null) {
            stack.push(cur);
            cur = cur.next; //cur后移，这样就可以压入下一个节点
        }
        //将栈中的节点进行打印,pop 出栈
        while (stack.size() > 0) {
            System.out.println(stack.pop()); //stack的特点是先进后出
        }
    }
}


//定义SingleLinkedList 管理我们的英雄
class SingleLinkedList {
    //先初始化一个头节点, 头节点不要动, 不存放具体的数据
    private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");


    //返回头节点
    public HeroNode getHead() {
        return head;
    }

    //添加节点到单向链表
    //思路，当不考虑编号顺序时
    //1. 找到当前链表的最后节点
    //2. 将最后这个节点的next 指向 新的节点
    public void add(HeroNode heroNode) {
        //因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助遍历 temp
        HeroNode temp = head;
        //遍历链表，找到最后
        while (temp.next != null) {
            //如果没有找到最后, 将temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
        //将最后这个节点的next 指向新的节点
        temp.next = heroNode;//第一次添加的时候不走循环，直接赋值
    }

    //第二种方式在添加英雄时，根据排名将英雄插入到指定位置
    //(如果有这个排名，则添加失败，并给出提示)
    public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
        //因为头节点不能动，因此我们仍然通过一个辅助指针(变量)来帮助找到添加的位置
        //因为单链表，因为我们找的temp 是位于添加位置的前一个节点，才能指向它，否则插入不了
        HeroNode temp = head;
        while (temp.next != null) {
            if (temp.next.no > heroNode.no) { //位置找到，就在temp的后面插入
                //插入到链表中, temp的后面
                heroNode.next = temp.next;
                temp.next = heroNode;
                return;
            } else if (temp.next.no == heroNode.no) {//说明希望添加的heroNode的编号已然存在
                System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了, 不能加入\n", heroNode.no);
                return;
            }
            temp = temp.next; //后移，遍历当前链表
        }
        //第一次添加,temp.next 为null。后面则序号大于最后一个节点序号，在最后添加节点
        temp.next = heroNode;
    }

    //根据no修改
    public void update(HeroNode newHeroNode) {
        //判断是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        HeroNode temp = head.next;
        while (temp != null) {
            //当遍历节点的no与更新的no相等时修改信息
            if (temp.no == newHeroNode.no) {
                temp.name = newHeroNode.name;
                temp.nickname = newHeroNode.nickname;
                return;
            }
            temp = temp.next;
        }
        System.out.println("链表中没有该编号节点信息！");
    }

    //根据no删除节点
    public void del(int no) {
        if (head.next == null) {
            System.out.println("当前链表为空！");
        }

        HeroNode temp = head;
        //经过上面判断，当前链表不为空，所以条件为temp!=null; temp.next当遍历最后一个节点时发生越界
        while (temp.next != null) {
            //找到该节点，同样是找代删链表的前一个节点
            if (temp.next.no == no) {
                temp.next = temp.next.next;
                return;
            }
            //后移
            temp = temp.next;
        }
        System.out.println("要删除的节点不存在！");
    }

    //显示链表[遍历]
    public void list() {
        //判断链表是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //因为头节点，不能动，因此我们需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode temp = head.next;//不打印头节点
        //判断是否到链表最后
        while (temp != null) {
            //输出节点的信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移， 一定小心
            temp = temp.next;
        }
    }
}


//定义HeroNode ， 每个HeroNode 对象就是一个节点
class HeroNode {
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode next; //指向下一个节点

    //构造器
    public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }

    //为了显示方便，我们重新toString
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
    }
}